PHWR 주간 건강과 질병
PUBLIC HEALTH WEEKLY REPORT
질병관리청 (Korea Disease Control and Prevention Agency)

항생제의 부적절한 처방과 오남용으로 인해 항생제 내성균의 출현이 증가하면서 국제사회와 경제 전반에 악영향을 미치고 있다. 특히 카바페넴내성장내세균속균종(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, CRE)의 출현은 항생제 치료의 최후 보루로 알려진 카바페넴계 항생제에 내성을 보임에 따라 이환율과 사망률을 크게 증가시키면서 공중보건을 위협하는 더 큰 문제가 되었다[1]. CRE에 의한 사망률은 요로 감염 시 약 13%이며, 혈액을 통한 감염 시에는 50% 이상으로 매우 높은 사망률을 보인다는 것이 연구를 통해 확인된 바 있다[2]. 코로나바이러스감염증-19(코로나19)의 확산이 점차 감소하고 있는 현 상황에서 항생제 내성과 관련된 감염의 통제가 그 어느 때보다 중요해짐에 따라 CRE 병원체에 대한 감시체계 강화와 감염 관리가 매우 시급한 실정이다.

CRE는 카바페넴 계열의 항생제인 이미페넴(imipenem), 메로페넴(meropenem), 도리페넴(doripenem), 얼타페넴(ertapenem) 중 한 가지 이상의 항생제에 대해 내성을 나타내는 장내세균속균종으로 정의한다. 다만, Morganella속, Proteus속, Providencia속 균종의 경우 이미페넴에 대해 내재 내성을 보이므로 이미페넴에 대한 내성 기준을 적용하지 않는다. CRE의 카바페넴계 항생제 내성 기전은 카바페넴 분해효소를 생성함으로써 카바페넴계 항생제를 분해하는 장내세균속균종(carbapenemase-producing Enterobacteriaceae, CPE)에 의한 것과 유출 펌프(efflux pump)나 외막단백질 투과성 변화, AmpC β-lactamase 또는 extended-spectrum β-lactamases의 과다 생성 등으로 카바페넴계 항생제에 내성을 보이는 장내세균속균종(non-CPE)에 의한 것으로 분류한다. CPE가 생성하는 카바페넴 분해효소는 매우 다양하나, 주로 확인되는 종류는 Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), New Delhi metallo-β-lactamase (NDM), oxacillinase (OXA), imipenemase (IMP), Verona integron-encoded metallo-β-lactamase (VIM) 등이 있다. CPE는 전 세계로 전파되어 의료 관련 시설을 중심으로 집단 발생을 일으키는데, 국가별로 우세한 CPE의 유형은 서로 다르게 나타난다. 미국은 주별 카바페넴 분해효소 분포율에 차이는 있으나, 전체적으로는 KPC 생성 K. pneumoniae에 의한 발생이 매우 우세하다. 유럽의 경우 크게 두 종류의 CPE가 유행하여, 이탈리아와 그리스는 KPC 생성 K. pneumoniae에 의한 유행이, 루마니아와 스페인, 튀르키예는 OXA-48 계열 생성 K. pneumoniae에 의한 유행이 지배적이다[3]. 아시아는 상대적으로 다양한 유형의 CPE가 유행하고 있다. 중국과 대만에서는 KPC 생성 K. pneumoniae가 우세하고, 이와 달리 일본은 IMP 생성 E. cloacae가 우세하다[4,5]. 태국에서는 NDM 생성 K. pneumoniae와 E. coli가 주로 유행하고 있다[6]. 국내에서는 CRE 감염증 집단 발생이 대부분 KPC 생성 K. pneumoniae에 의해 발생하며, NDM 생성 K. pneumoniae에 의한 지역 내 집단 발생도 전수감시체계 운영이 시작된 2017년 이후 계속하여 확인되고 있다[7].

의료 관련 시설에서 CRE가 급속하게 확산되는 것은 세균 증식 과정에서 내성 유전자가 전달되는 수직적 전파와 더불어 카바페넴 분해효소와 같은 내성 유전자가 플라스미드(plasmid)나 트랜스포존(transposon)을 통해 다른 세균으로 전달되는 수평적 전파에 의한 것이다. 의료기관 내에서 단일 클론(clone)에 의한 수직적 전파로 야기되는 집단 발생과 더불어, 병원체 간 카바페넴계 항생제 내성 유전자를 전달하는 수평적 전파에 의한 집단 감염 발생이 우려되는 상황이다. 또한 다른 약제에 대한 내성 유전자를 획득하여 다제 내성을 보이거나, 병원체가 의료기관 외부로 유출되어 지역사회 감염으로 확산된다면 더 큰 사회적 위험으로 작용할 것이다. 따라서 CRE 감염 관리에 있어 분자유전학적 분석을 이용한 지속적인 모니터링이 반드시 수반되어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 2021년 전수조사를 통해 확보된 국내 발생 CRE의 내성 경향과 분자유전학적 특성 분석을 통한 유행 경향을 파악함으로써 항생제 내성 확산 방지를 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.

2021년에 전국 시∙도 보건환경연구원으로 CRE 검사가 의뢰된 22,152건 중 균종이 확인된 15,639주를 대상으로 분석하였으며, 실험은 질병관리청 카바페넴내성장내세균속균종(CRE) 감염증 배양검사 표준절차서(KDCA-S-CT-CRE-17-01)를 토대로 진행하였다. 카바페넴 계열 항생제 감수성 검사는 Sensititre KORN plate (Thermo Fisher Scientific)를 이용하여 액체 배지 미량희석법(broth microdilution method)을 수행하였고, 각 항생제에 대해 균의 성장을 억제할 수 있는 최소억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)를 확인하였다. 카바페넴 분해효소의 유전자형 확인 및 균 동정은 6종의 카바페넴 분해효소 유전자(bla^IMP, bla^OXA, bla^VIM, bla^NDM, bla^KPC, and bla^GES) 및 16S rRNA 유전자에 대해 polymerase chain reaction (PCR)을 수행, 해당 유전자의 염기서열을 분석하여 진행하였다. 병원체의 분자유전학적 연관성을 확인하기 위해 유전자지문분석법(pulsed-field gel electrophoresis, PFGE)을 수행하여 PFGE 유형을 분석하였다.

1. 국내 카바페넴내성장내세균속균종(CRE) 분리 및 내성 경향

2021년에 CRE 전수조사를 통해 전국 시∙도 보건환경연구원에 검사 의뢰된 22,152주 중 CRE로 최종 확인된 15,639주(70.6%)를 대상으로 분석하였다. CRE로 확인되어 분리된 균종은 K. pneumoniae가 전체의 68.1% (10,643주)로 가장 많이 분리되었고, 다음은 Escherichia coli 17.4% (2,718주), Enterobacter cloacae 3.3% (510주)로 확인되었다. 그 외 기타 장내세균속균종으로는 Citrobacter freundii와 K. aerogenes 등의 50종이 1,768주(11.5%) 확인되었다(표 1). 분리된 균주의 카바페넴 계열 항생제 4종에 대한 내성 경향 확인 결과, 얼타페넴 내성주가 11,557주(99.1%)로 가장 많이 확인되었고, 이미페넴 8,464주(73.5%), 메로페넴 8,219주(70.5%), 도리페넴 6,705주(57.5%)순으로 내성이 확인되었다. 얼타페넴 내성주는 MIC₅₀이 8 µg/ml로 다른 나머지 카바페넴계 항생제(MIC₅₀ 4 µg/ml)들에 비해 높게 나타났다. MIC 32 µg/ml 이상의 내성균은 얼타페넴 20.4%, 도리페넴 15.9%, 메로페넴 13.0%, 이미페넴 8.7%로 확인되었다(표 2). 또한 K. pnuemoniae의 58.3% (4,896주), E. coli의 33.0% (586주), E. cloacae의 34.1% (148주), 기타 Enterobacteriaceae과 균종의 46.4% (479주)가 카바페넴계 항생제 네 종류 모두에 대한 내성을 가졌다(표 2). 지역별 CRE 발생 현황은 서울에서 전체의 27.2%인 4,258주가 분리되어 가장 큰 비율을 차지하였으며, 인천 2,306주(14.7%), 경기 1,665주(10.6%)의 수도권이 그 다음 순위를 차지하였다. 그 외 경남 1,255주(8.0%), 부산 1,160주(7.4%), 대구 1,092(7.0%)의 경남권과 경북권에서도 높은 분리율이 확인되었다(그림 1).

표 1연도에 따른 카바페넴내성장내세균속균종(CRE)의 균종별 분포

균종	분리 건수(%)
	2017년a)	2018년	2019년	2020년	2021년	전체
Klebsiella pneumoniae	1,802 (59.4)	5,619 (65.2)	7,345 (62.2)	6,254 (67.7)	10,643 (68.1)	31,663 (65.1)
Escherichia coli	551 (18.2)	1,482 (17.2)	2,257 (19.1)	1,591 (17.2)	2,718 (17.4)	8,599 (17.8)
Enterobacter cloacae	195 (6.4)	309 (3.6)	410 (3.5)	337 (3.6)	510 (3.3)	1,761 (13.1)
Other Enterobacteriaceae	486 (16.0)	1,208 (14.0)	1,798 (15.2)	1,052 (11.4)	1,768 (11.5)	6,312 (13.1)
전체	3,034	8,618	11,810	9,234	15,639	48,335

CRE=carbapenem-resistant Enterobacteriaceae..

^a)2017. 6. 1.–12. 31. 기간에 확인된 카바페넴내성장내세균속균종(CRE)..

표 22021년 카바페넴내성장내세균속균종(CRE) 분리주의 카바페넴계 항생제 내성률

항생제	Breakpoint	%R	%I	%S	최소억제농도(µg/ml)									MIC50	MIC90
					≤0.25	0.5	1	2	4	8	16	32	>32
이미페넴a)	S≤1R≥4	8,464(73.5)	1,492(13.0)	1,565(13.6)	-	705(6.1)	860(7.5)	1,492(13.0)	2,972(25.8)	3,418(29.7)	1,072(9.3)	542(4.7)	460(4.0)	4	16
메로페넴	S≤1R≥4	8,219(70.5)	1,916(16.4)	1,525(13.1)	-	572(4.9)	953(8.2)	1,916(16.4)	3,069(26.3)	2,295(19.7)	1,335(11.4)	903(7.7)	617(5.3)	4	32
얼타페넴	S≤0.5R≥2	11,557(99.1)	67(0.6)	37(0.3)	17(0.1)	20(0.2)	67(0.6)	1,253(10.7)	2,251(19.3)	3,511(30.1)	2,160(18.5)	1,493(12.8)	889(7.6)	8	32
도리페넴	S≤1R≥4	6,705(57.5)	2,720(23.3)	2,235(19.2)	-	883(7.6)	1,352(11.6)	2,720(23.3)	2,720(23.3)	1,586(13.6)	1,122(9.6)	733(6.3)	544(4.7)	4	32

CRE=carbapenem-resistant Enterobacteriaceae..

^a)이미페넴 자연 내성균주 149주 제외..

Figure 1. 2021년 국내 분리 카바페넴내성장내세균속균종(CRE)의 지역별 분포
CRE=carbapenem-resistant Enterobacteriaceae.

2. 국내 분리 카바페넴 분해효소 생성 장내세균속균종(CPE) 유전자형 분포

2021년에 분리된 CPE는 12,979주로, 전체 CRE 분리 건수의 83.0%를 차지하고 있다(그림 2A). 균종에 따른 카바페넴 분해효소의 분포는 K. pneumoniae의 경우 KPC형이 76.7%로 매우 우세하게 나타났고, NDM형이 7.5%로 뒤를 이었다. E. coli 역시 KPC형(51.8%)이 우세하였으나, NDM형은 K. pneumoniae에서 확인된 NDM형의 비율보다 높은 21.0%로 확인되었다. E. cloacae는 음성(48.2%)이 높게 확인되었지만 NDM형이 33.5%, KPC형이 14.9%로 다른 분포 경향을 보였다. 기타 장내세균속균종에서는 KPC형이 48.2%, NDM형이 24.4%로 나타났다(그림 2B).

Figure 2. 2021년 국내 분리 카바페넴 분해효소 생성 장내세균속균종(CPE)의 분리율 및 카바페넴 분해효소 분포 현황
(A) CPE 및 non-CPE 분리율, (B) 균종별 카바페넴 분해효소 분포 현황. CPE=Carbapenemase-producing Enterobacteriaceae; IMP=imipenemase; OXA=oxacillinase; VIM=Verona integron-encoded metallo-β-lactamase; NDM=New Delhi metallo-β-lactamase; KPC=Klebsiella pneumoniae carbapenemase; GES=Guiana extended-spectrum β-lactamase.

카바페넴 분해효소의 유전자형 확인은 카바페넴 분해효소 6종(IMP, OXA, VIM, NDM, KPC, GES) 유전자에 대해 PCR을 수행, 해당 유전자의 염기서열을 분석하여 진행하였다. 2021년도 CRE 균종으로 확인된 균주 중 CPE 균주는 12,979주(83.0%)로, 이들의 카바페넴 분해효소 주요 유형은 KPC형 10,496주(80.9%), NDM형 1,972주(15.2%), OXA형 285주(2.2%)이고, 2종 이상의 카바페넴 분해효소를 동시에 갖는 유형은 192주(1.5%)로 확인되었다. 카바페넴 분해효소의 아형별 분포에서 KPC유형 중 KPC-2가 전체의 79.5%를 차지하면서 국내에서 가장 많이 확인되는 아형 유형으로 확인되었다. 그 다음으로 NDM유형 중 NDM-1이 12.0%, NDM-5 3.0%, OXA유형 중 OXA-181이 1.9%를 차지하였다. 또한 2종 이상의 카바페넴 분해효소를 동시에 갖는 유형 1.5% 중 OXA-181, NDM-5와 NDM-1, KPC-2, 그리고 NDM-5, KPC-2가 각각 0.4%로 확인되었다. 국내 CPE 분리주는 서울과 인천, 경기도를 포함하는 수도권에서 6,934주가 분리되어 전국의 53.4%를 차지하면서 가장 높은 분리율을 보였다. 부산, 울산 경남을 포함하는 경남권은 2,077주(16.0%)로 그 다음으로 많았으며, 대구와 경북을 포함하는 경북권은 1,861주(14.3%)였다. 그 외에 호남권(1,090주), 충청권(756주), 제주권(131주), 강원권(130주)에서의 분리율은 10% 미만이었다. 국내에서 확인된 아형 유형 중 가장 큰 비율을 차지하는 KPC-2형은 모든 권역에서 우세하였으나 특히 수도권과 경북권, 경남권에서 각각 5,377주(52.1%), 1,657주(16.1%), 1,640주(15.9%)로 높은 비율이 확인되었다. 그 다음으로 많은 NDM-1형 역시 KPC-2형과 동일한 분포를 보이며 수도권에서 많이 확인되었다(표 3).

표 32021년 카바페넴 분해효소 생성 장내세균속균종(CPE) 분리주의 카바페넴 분해효소 유형에 따른 권역별 분포 현황

카바페넴 분해효소		분리 건수																						계(%)
효소명	유전자형	수도권				경남권				경북권			호남권				충청권					제주권	강원권
		서울	인천	경기	계(%)	부산	울산	경남	계(%)	대구	경북	계(%)	광주	전북	전남	계(%)	대전	세종	충북	충남	계(%)	제주(%)	강원(%)
IMP	IMP-1	2	-	1	3(0.0)	1	-	1	2(0.1)	2	-	2(0.1)	1	-	-	1(0.1)	-	-	-	-	-	3(2.3)	-	11(0.1)
	IMP-4	-	-	-	-	-	1	-	1(0)	1	3	4(0.2)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	5(0)
	IMP-기타	-	-	-	-	-	-	1	1(0)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1(0)
OXA	OXA-48	17	4	4	25(0.4)	-	-	1	1(0.0)	-	1	1(0.1)	-	2	2	4(0.4)	-	-	-	1	1(0.1)	1(0.8)	-	33(0.3)
	OXA-181	128	5	10	143(2.1)	7	-	4	11(0.5)	17	9	26(1.4)	26	16	16	58(5.3)	-	-	-	-	-	1(0.8)	11(8.5)	250(1.9)
	OXA-기타	2	-	-	2(0.0)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2(0)
VIM	VIM-1	3	-	1	4(0.1)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	4(0)
	VIM-2	-	1	-	1(0)	2	-	-	2(0.1)	-	-	-	1	-	1	2(0.2)	-	-	-	-	-	-	-	5(0)
	VIM-기타	1	-	-	1(0)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1(0)
NDM	NDM-1	239	636	115	990(14.3)	68	41	143	252(12.1)	29	91	120(6.4)	10			85(7.8)	50	2	8	34	94(12.4)	12(9.2)	5(3.8)	1,558(12.0)
	NDM-5	67	123	54	244(3.5)	28	3	19	50(2.4)	10	12	22(1.2)	1			37(3.4)	10	-	2	10	22(2.9)	-	8(6.2)	383(3.0)
	NDM-기타	11	1	8	20(0.3)	-	-	8	8(0.4)	-	1	1(0.1)	-			-	1	-	-	-	1(0.1)	-	1(0.8)	31(0.2)
KPC	KPC-2	3,111	1,253	1,013	5,377(77.5)	577	166	897	1,640(79.0)	932	725	1,657(89.0)	48	653	103	804(73.8)	169	7	77	372	625(82.7)	113(86.3)	98(75.4)	10,314(79.5)
	KPC-3	6	4	5	15(0.2)	33	-	5	38(1.8)	3	2	5(0.3)	1	14	4	19(1.7)	-	-	1	-	1(0.1)	1(0.8)	-	79(0.6)
	KPC-4	-	1	3	4(0.1)	1	1	2	4(0.2)	1	-	1(0.1)	2	2	37	41(3.8)	-	-	-	-	-	-	-	50(0.4)
	KPC-기타	8	-	2	10(0.1)	-	-	39	39(1.9)	-	-	-	-	-	-	-	2	-	-	-	2(0.3)	-	2(1.5)	53(0.4)
GES	GES-5	1	-	-	1(0)	-	-	-	-	5	1	6(0.3)	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	7(0.1)
기타a)	OXA-181, NDM-5	11	1	4	16(0.2)	2	-	2	4(0.2)	9	2	11(0.6)	-	18	-	18(1.7)	-	-	1	-	1(0.1)	-	5(3.8)	55(0.4)
	NDM-1, KPC-2	5	44	-	49(0.7)	1	-	-	1(0)	-	1	1(0.1)	-	2	-	2(0.2)	-	-	-	1	1(0.1)	-	-	54(0.4)
	NDM-5, KPC-2	16	1	1	18(0.3)	19	-	-	19(0.9)	2	1	3(0.2)	-	-	-	-	-	-	1	6	7(0.9)	-	-	47(0.4)
	기타	4	5	2	11(0.2)	1	1	2	4(0.2)	1	-	1(0.1)	-	17		19(1.7)	1	-	-	-	1(0.1)	-	-	36(0.3)

CPE=Carbapenemase-producing Enterobacteriaceae; IMP=imipenemase; OXA=oxacillinase; VIM=Verona integron-encoded metallo-β-lactamase; NDM=New Delhi metallo-β-lactamase; KPC=Klebsiella pneumoniae carbapenemase; GES=Guiana extended-spectrum β-lactamase..

^a)카바페넴 분해효소를 2종류 이상 가지는 유형..

3. 국내 분리 카바페넴 분해효소 생성 장내세균속균종(CPE) 유전학적 연관성 분석

국내에서 분리된 CPE의 분자유전학적 연관성을 확인하기 위해 CPE 중 가장 큰 비율을 차지하는 카바페넴 분해효소 생성 K. pneumoniae 1,390주를 선별, 유전자지문분석법(PFGE)을 수행하여 권역별로 우세한 PFGE 유형을 확인하였다. 확인된 PFGE 유형은 분석 결과 유사도(similarity value) 90%를 기준으로 142개 그룹으로 구분하였다. 수도권에서는 전국적으로 분포하고 있는 CKP_TO, FO, IO가 주요 그룹으로 확인되었으며, 주로 확인된 PFGE 유형은 KPMX01.453과 KPMX01.332, KPMX01.966이었다. 수도권을 제외한 6개 권역에서는 CKP_FO, CKP_HO, CKP_IO CKP_RO, CKP_HO, CKP_YO와 같은 단일 그룹이 상대적으로 우세한 양상을 보였다. 그룹별 대표적인 PFGE 유형을 바탕으로 유전학적 연관성을 분석하였을 때, 수도권의 PFGE 유형은 제주권, 충청권, 호남권 등에서 확인된 PFGE 유형들과 88.4% 이상 유사도의 유전학적 연관성을 보였다. 반면 경남권의 PFGE 유형은 강원권을 포함한 나머지 권역들의 PFGE 유형들과 76.8% 이하로 낮은 유사도를 보였다(그림 3).

Figure 3. 국내 분리 카바페넴 내성 K. pneumoniae (CR-K. pneumoniae)의 권역별 대표 PFGE 그룹 및 유형 분석
PFGE=pulsed-field gel electrophoresis.

의료기관에서의 CRE 감염증이 급속하게 확산됨에 따라 유전자지문분석법, 전장염기서열분석법 등 분자유전학적 분석을 통한 CRE 병원체 모니터링의 필요성이 제기되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 2021년 국내에서 발생한 CRE의 내성 경향과 분자유전학적 유행 경향 및 특성 분석을 진행하였다. 국내 CRE 분리 건수는 최근 들어 급속히 증가하는 추세이며, 2021년에 확인된 CRE는 15,639주로 이전 보고자료에 따르면 2019년(11,810주)보다 2021년도의 분리 건수가 약 1.3배 높으며 2020년(9,234주)보다는 무려 1.7배가량 높다[7]. CRE 등 국내 분리 항생제 내성균이 지속적으로 증가하는 주요 원인으로는 항생제의 부적절한 처방이나 오남용이 지적되고 있고 실제 2020년 Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) 통계에 따르면 국내 감염환자 치료에 사용되는 항생제가 OECD 회원국 중 4번째로 매우 높은 수준으로 보고되고 있다[8]. 미국에서는 코로나19 팬데믹으로 항생제 내성 감시와 보고가 감소하였음에도 불구하고 항생제 내성과 관련된 원내 감염이 2019년 대비 15% 이상 증가하였으며, 그 중 CRE에 의한 감염은 35% 증가하였다[9]. 이는 국내뿐 아니라 전 세계적으로 증가하고 있는 CRE 감염증이 코로나19의 유행이 본격화되면서 호흡기 증상 등의 치료를 위한 항생제 처방의 증가와 의료시설 내 격리시설 부족 등으로 인해 지속적인 관리, 감시가 어려웠던 것으로 생각된다[10]. 국내 CRE의 증가로 CPE의 분리 건수 역시 큰 폭으로 늘어나 2020년 7,299주 대비 77.8% 증가한 12,979주가 확인되었으며, CRE 중 CPE로 확인된 병원체의 비율도 2020년(78.9%)보다 약 4%p 증가한 83.0%였다. 또한 카바페넴계 항생제에 대한 항생제 감수성 경향은 CPE가 생성하는 카바페넴 분해효소의 종류에 따라 차이를 보인다고 알려져 있다. 국내 발생 CPE는 주요 유전자형 6종을 비롯하여 두 가지 이상의 카바페넴 분해효소를 가지고 있음에도, 카바페넴계 항생제 네 종류 모두에 대해 MIC₅₀ 4–8 µg/ml 정도의 유사한 항생제 감수성 경향을 보였다. 또한 카바페넴계 항생제에 대해 MIC 32 µg/ml 이상의 내성 분리주는 평균 13.3% (1,545주)로 확인되었다(표 2). 이는 국내 분리 CRE가 카바페넴 분해효소 외에도 고도 내성을 획득하기 위한 다양한 내성 기전을 갖는 것으로 예상할 수 있으며, 이와 관련해 다수의 항생제에도 내성을 나타낼 수 있음을 시사한다.

국내에서 주로 확인되는 카바페넴 분해효소 유전자형에 대한 분리 건수가 전반적으로 모두 증가하였으나, 이 중 IMP형, OXA형, KPC형, NDM형의 분리 건수는 작년보다 증가하였고 VIM형과 GES형은 작년과 유사하였다[7]. 카바페넴 분해효소의 아형 중에서도 KPC-2형과 NDM-1형은 2배가량 증가하였는데, 두 아형에 대한 분리 건수가 전국에서 가장 많은 수도권 지역의 서울과 인천, 경기에서의 증가율이 상대적으로 높았다. 반면 KPC-3형은 부산(37주)과 수도권(15주), 전북(14주)지역에서 분리 건수가 증가하면서 작년 대비 분리율이 3배가량 늘어났다.

국내 CPE 중 가장 많이 확인된 병원체는 KPC-2 생성 K. pneumoniae로, 2017년 1,802주(59.4%)에서 2021년 8,159주(76.7%)로 2017년부터 지난해 대비 연평균 50.7% 정도의 증가율을 보인다. 또한 국내 분리 CR-K. pneumoniae의 분자 유전학적 분석 결과를 통해 KPC-2형 생성주가 모든 권역의 주요 병원체임이 확인되었다. 국내 분리 CPE의 큰 비중을 차지하고 있는 KPC-2 생성 K. pneumoniae는 국내 CRE 감염증의 주요 병원체로 우리나라에 이미 토착화된 것으로 추정된다. KPC형은 국내뿐 아니라 전 세계에서 가장 많은 내성 유형으로 알려져 있는데, KPC-2형 카바페넴 분해효소 생성 K. pneumoniae에 의한 집단 발생이 미국과 유럽, 중국을 비롯한 여러 국가에서 다수 보고되었다[11-13]. 또한 우리나라에서도 KPC-2 생성 K. pneumoniae의 지역별 유전학적 연관성을 통해 집단 발생의 가능성을 확인할 수 있었다. 경남권의 경우 지리학적으로 근접한 경북권 및 호남권과 PFGE 유형의 유사도가 높을 것으로 예상하였으나 오히려 낮은 유사도를 보이는 것으로 미루어보아 특정 클론이 경남권 내에서 전파되어 고착되었을 것으로 생각된다. 또한 강원권(CKP_TO), 충청권(CKP_FO), 경북권(CKP_HO), 경남권(CKP_YO), 호남권(CKP_RO), 제주권(CKP_IO)이 특정 PFGE 유형으로 분류되는 것을 통해 국내 KPC-2 생성 K. pneumoniae는 권역별로 유행하는 클론이 존재할 것으로 추정된다. 또한 수도권이 인접한 권역들의 주요 그룹(CKP_TO, FO, IO)을 공유하는 것은 환자나 종사자 등을 통한 병원 간 전파 등 다양한 경로를 통해 지역 간 전파가 이루어졌을 가능성을 시사한다.

이 연구는 2021년 국내에서 분리된 CRE의 병원체의 특성 및 유전학적 연관성을 확인하여 국내 CRE 유행 경향을 확인할 수 있었다. 해당 정보는 국가 항생제 내성균 관리 측면에서 유용한 기초자료로써 활용될 것으로 생각된다. 하지만 보다 정확한 국내 CRE 유행을 파악하기 위해 지속적인 정보를 생산하여 공유하는 운영체계가 확보되어야만 국가 항생제 내성 감염병 예방 차원에서 관리가 가능할 것이다.

Acknowledgments: None.

Ethics Statement: Not applicable.

Funding Source: None.

Conflict of Interest: The authors have no conflicts of interest to declare.

Author Contributions: Data curation: MKK, SJ. Formal analysis: MKK, SJ. Visualization: MKK. Writing – original draft: MKK. Supervision: ES, JK, JY. Writing – review & editing: ES, JK, JY.